(57)【要約】【課題】正確な不純物除去率を効率的に求めることができる浄水装置を得る。【解決手段】逆浸透膜モジュール９・１０を含む濾過手段を主管４に配置し、水道水を主管４に流して逆浸透膜で浄水を分離し、浄水を給水口４５から供給する。濾過手段の上流側に配置されて原水の不純物濃度を検出する第１不純物濃度センサ１８と、濾過手段の下流側に接続された検査用配管２５と、この検査用配管２５を開閉する電磁開閉弁２９と、検査用配管２５に配置されて浄水の不純物濃度を検出する第２不純物濃度センサ３０と、制御部５６とを含んでいる。制御部５６は、営業時間の終了毎に電磁開閉弁２９を開いて、第１不純物濃度センサ１８で検出した水道水の不純物濃度と、第２不純物濃度センサ３０で検出した浄水の不純物濃度との濃度差から不純物除去率を求め、この不純物除去率が所定値以下の場合にその旨を表示パネル５５に表示する。【選択図】図１
2005095706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆浸透膜を含む濾過手段を主管４に配置し、原水を主管４に流して逆浸透膜で浄水を分離し、浄水を給水口４５から供給する浄水装置において、
濾過手段の上流側に配置されて原水の不純物濃度を検出する第１不純物濃度センサ１８と、濾過手段の下流側に接続された検査用配管２５と、この検査用配管２５を開閉する開閉弁２９と、前記検査用配管２５に配置されて浄水の不純物濃度を検出する第２不純物濃度センサ３０と、制御部５６とを含んでおり、
制御部５６は、開閉弁２９の開閉を制御する手段と、第１不純物濃度センサ１８で検出した原水の不純物濃度と第２不純物濃度センサ３０で検出した浄水の不純物濃度の濃度差から不純物除去率を求める手段と、報知手段とを含んでおり、定期的に開閉弁２９を開いて前記不純物除去率を求め、この不純物除去率が所定値以下の場合にその旨を報知することを特徴とする浄水装置。
【請求項２】
制御部５６は、開閉弁２９を開いてから所定時間が経過したときの原水の不純物濃度と浄水の不純物濃度とで不純物除去率を求める請求項１記載の浄水装置。
【請求項３】
濾過手段の上流側の主管４にバイパス管１４を設け、バイパス管１４に第１不純物濃度センサ１８を設けた請求項１又は２記載の浄水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スーパーマーケットなどに設置されて、給水部に載置したペットボトルなどの容器に浄水を供給する浄水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜７には、水道水などの原水から逆浸透膜を用いて不純物を除去して浄水を精製し、この浄水を供給する浄水装置が開示されている。また、特許文献７には、原水と浄水との不純物濃度をそれぞれセンサで検出するとともに浄水の流量を検出して、逆浸透膜の交換時期を求めるものが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１０３７７０号公報（段落番号０００６−００１１、図１）
【特許文献２】特開２０００−３０６１６０号公報（段落番号００３４−００３６、図１）
【特許文献３】特開２００２−１２６７３３号公報（段落番号０００７−００１３、図１−３）
【特許文献４】特開２００３−３０７４０号公報（段落番号００１６−００２５、図１−２）
【特許文献５】特開２００３−１３２４２３号公報（段落番号００２０−００２３、図１）
【特許文献６】特開２００３−１４１６２９号公報（段落番号００１０−００１４、図１−３）
【特許文献７】特開２００３−２２５６６２号公報（段落番号００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
浄水装置は、スーパーマーケットなどの営業時間内において、常に利用者がいるとはかぎらず長時間使用されない場合もある。したがって、原水と浄水との不純物濃度を常に検出するのは非効率である。
【０００５】
また、不純物濃度は、特許文献７に示すごとく、通常、原水と浄水との抵抗値（電気伝導度）に基づいて検出するが、前記抵抗値は温度によって変化するために補正が必要となるうえ、補正しても実際の不純物濃度との間に誤差が生じる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、正確な不純物除去率を効率的に求めることができる浄水装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の浄水装置は、図１に示すごとく、逆浸透膜を含む濾過手段を主管４に配置し、原水を主管４に流して逆浸透膜で浄水を分離し、浄水を給水口４５から供給する。濾過手段の上流側に配置されて原水の不純物濃度を検出する第１不純物濃度センサ１８と、濾過手段の下流側に接続された検査用配管２５と、この検査用配管２５を開閉する開閉弁２９と、前記検査用配管２５に配置されて浄水の不純物濃度を検出する第２不純物濃度センサ３０と、制御部５６とを含んでいる。制御部５６は、開閉弁２９の開閉を制御する手段と、第１不純物濃度センサ１８で検出した原水の不純物濃度と第２不純物濃度センサ３０で検出した浄水の不純物濃度の濃度差から不純物除去率を求める手段と、報知手段とを含んでおり、定期的に開閉弁２９を開いて前記不純物除去率を求め、この不純物除去率が所定値以下の場合にその旨を報知することを特徴とする。
【０００８】
ここでの不純物濃度には、水の抵抗値（電気伝導度）を用いて間接的に検出する場合なども含まれる。定期的には、営業時間の終了毎の場合や一日置きの場合などが該当する。報知には、表示パネルへの表示や音声による報知などが該当する。
【０００９】
具体的には、制御部５６は、開閉弁２９を開いてから所定時間が経過したときの原水の不純物濃度と浄水の不純物濃度とで不純物除去率を求めることができる。
【００１０】
また、濾過手段の上流側の主管４にバイパス管１４を設け、バイパス管１４に第１不純物濃度センサ１８を設けることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、制御部５６は、定期的に不純物除去率を求めるので、不純物濃度センサ１８・３０を常に働かす必要がなく、この分だけ不純物濃度センサ１８・３０での検出に使用する電流を低減できて、省エネを図ることができる。また、原水の不純物濃度に対する温度の影響と、浄水の不純物濃度に対する温度の影響とは濃度差を求めることで相殺され、正確な不純物除去率を求めることができる。
【００１２】
開閉弁２９を開いてから所定時間が経過したときの不純物除去率を求めると、原水の不純物濃度と浄水の不純物濃度とが安定しており、より正確な不純物除去率を求めることができる。
【００１３】
バイパス管１４に第１不純物濃度センサ１８を設けると、原水の流れを妨げることなく原水の不純物濃度を検出でき、正確な不純物除去率を求めることができながら、原水をスムーズに流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１実施例）  図１ないし図３は本発明の第１実施例の浄水装置を示しており、原水である水道水を逆浸透膜を含む濾過手段で濾過して高純度の浄水に精製し、図２に示すごとく、浄水を装置本体１の給水部２・２にセットしたペットボトル３へ供給する。浄水装置は、スーパーマーケットやデパートなどに設置される。
【００１５】
前記濾過手段は、図１に示すごとく、水道管に接続された主管４に配置されており、上流から順に前処理部５とＲＯ濾過部６とを備える。前処理部５は、二対のマイクロフィルタ７・７と活性炭フィルタ８・８とからなり、前処理として水道水から粗ゴミや臭いや残留塩素などを除去する。ＲＯ濾過部６は、一対の中空糸型逆浸透膜（ＲＯ膜）モジュール９・１０からなり、不純物が除去された浄水と、不純物が濃縮された濃縮水とに分離する。
【００１６】
主管４において前処理部５の上流には、流量調節用のボールバルブ１１と、水道水中の固形異物を除去するストレーナ１２と、第１流量センサ１３と、バイパス管１４と、第１圧力センサ１５と、主管４を開閉する第１電磁開閉弁１６とを上流から順に設けてある。バイパス管１４には、水道水の一部が分流するようになっており、水温センサ１７と、水道水中の不純物濃度を検出する第１不純物濃度センサ１８とを配置してある。
【００１７】
前処理部５とＲＯ濾過部６との間には、第２圧力センサ２１と、水道水を加圧する加圧ポンプ２２、第３圧力センサ２３とをそれぞれ配置してある。ＲＯ濾過部６の下流には、紫外線ランプで浄水を殺菌消毒する流水型殺菌装置２４が配置されている。流水型殺菌装置２４の下流には、検査用配管２５と、一対の給水管２６・２６とがそれぞれ分岐して接続されている。
【００１８】
検査用配管２５には、主管４側への逆流を阻止する逆止弁２８と、検査用配管２５を開閉する第２電磁開閉弁２９と、浄水中の不純物濃度を検出する第２不純物濃度センサ３０とが上流から順に配置されている。検査用配管２５の下流は、排水管３１の下流側に接続されており、排水管３１は下水管に接続されている。
【００１９】
ＲＯ濾過部６の一方の逆浸透膜モジュール９は、入口９ａが加圧ポンプ２２の出口側に接続されており、浄水出口９ｂが流水型殺菌装置２４の入口側に接続されている。一方の逆浸透膜モジュール９の濃縮水出口９ｃは、他方の逆浸透膜モジュール１０の入口１０ａ側に接続されている。他方の逆浸透膜モジュール１０は、浄水出口１０ｂが流水型殺菌装置２４の入口側に接続されており、濃縮水出口１０ｃが還流管３２に接続されている。
【００２０】
還流管３２は、下流が加圧ポンプ２２の入口側に接続されており、ＲＯ濾過部６の他方の逆浸透膜モジュール１０から排出された濃縮水を加圧ポンプ２２に還流する。還流管３２には、定流量弁３３と、ＲＯ濾過部６側への逆流を阻止する逆止弁３４とが配置されている。
【００２１】
還流管３２の上流側は排水管３１に接続されており、排水管３１には、当該排水管３１を開閉する第３電磁開閉弁３６と、第４圧力センサ３７と、定流量弁３８と、逆流を阻止する逆止弁３９とを上流から順に配置してある。
【００２２】
各給水管２６には、当該給水管２６を開閉する第４電磁開閉弁４１と、第２流量センサ４２と、定流量弁４３と、浄水の逆流を阻止する逆止弁４４とを上流から順に配置してあり、各給水管２６の下流端に給水口４５が設けられている。
【００２３】
第１・２の不純物濃度センサ１８・３０は、同一構造になっており、センサの管路内に一対の電極端子を所定間隔あけて配置してある。前記電極端子間に一定電流を流して電極端子間の電圧を検出することで、前記電極端子間の抵抗値を測定している。不純物濃度と前記抵抗値とは相関関係があり、不純物濃度が低い程、前記抵抗値は大きくなり、濃度が高くなる程、前記抵抗値は小さくなる。
【００２４】
装置本体１の前面には、給水部２が左右にそれぞれ凹入形成されており、各給水部２の天井に前記給水口４５が配置される。各給水部２の前面は、透明樹脂製のドア４７によって開閉される。各給水部２には、ペットボトル３を検出するボトルセンサ４８と、給水口４５を殺菌消毒する紫外線ランプ４９と、ドア４７の開閉を検出するドアスイッチ５０と、ドア４７をロックするロック機構５１とを備えている。
【００２５】
装置本体１の前面には、硬貨を投入するコイン投入部５２と、浄水の供給開始を操作する操作スイッチ５３と、電源ランプ５４と、投入金額や各種の警報などを表示する液晶の表示パネル５５とが配置されている。装置本体１の内部には、図２に示すごとく、表示パネル５５の表示などを制御する制御部５６が配置されている。
【００２６】
制御部５６は、電磁開閉弁１６・２９・３６・４１の開閉を制御する手段と、第１不純物濃度センサ１８で検出した原水の不純物濃度と第２不純物濃度センサ３０で検出した浄水の不純物濃度の濃度差から不純物除去率を求める手段と、この不純物除去率が所定値以下の場合にその旨を表示パネル５５に表示する報知手段とを含んでいる。
【００２７】
浄水装置は次のように制御される。使用時には、ペットボトル３を給水部２に載置したのちにドア４７を閉じ（図２の状態）、コイン投入部５２に所定金額の硬貨を投入し、浄水の供給開始のために操作スイッチ５３を操作する。すると、制御部５６は、ボトルセンサ４８、ドアスイッチ５０、操作スイッチ５３およびコイン投入部５２からの信号を受けて、ロック機構５１を作動させてドア４７をロックする。
【００２８】
そして、制御部５６は、紫外線ランプ４９を所定時間だけ点灯させて給水口２を殺菌消毒し、第１電磁開閉弁１６と、第３電磁開閉弁３６と、ペットボトル３を載置した給水部２側の第４電磁開閉弁４１とを開いて、加圧ポンプ２２を駆動する。
【００２９】
水道水は、前処理部５で粗ゴミなどが除去されたのち、加圧ポンプ２２で加圧されてＲＯ濾過部６に供給される。ＲＯ濾過部６で精製された浄水は、流水型殺菌装置２４で殺菌消毒されたのち、ペットボトル３に所定量だけ供給される。ＲＯ濾過部６から排出された濃縮水の一部は、還流管３２を介して加圧ポンプ２２側に戻され、残りの濃縮水は排水管３１を介して下水管に排水される。
【００３０】
制御部５６は、第２流量センサ４２でペットボトル３への供給量を検出しており、前記所定量に達すると第４電磁開閉弁４１を閉じ、第１電磁開閉弁１６を閉じ、かつ加圧ポンプ２２を停止して、ドア４７のロックを解除する。
【００３１】
制御部５６は、第１圧力センサ１５と第２圧力センサ２１とからの信号に基づいて前処理部５の目詰まりを判別しており、第１圧力センサ１５と第２圧力センサ２１との圧力値の差が過度に大きい場合には、表示パネル５５に前処理部５の目詰まりを表示する。制御部５６は、第３圧力センサ２３と第４圧力センサ３７とからの信号に基づいてＲＯ濾過部６の目詰まりを判別しており、第３圧力センサ２３と第４圧力センサ３７との圧力値の差が過度に大きい場合には、表示パネル５５にＲＯ濾過部６の目詰まりを表示する。制御部５６は、第１流量センサ１３で原水の流れが検出されないときには、加圧ポンプ２２を停止して当該加圧ポンプ２２を保護する。
【００３２】
営業時間の終了直後に、制御部５６は、第１電磁開閉弁１６と第２電磁開閉弁２９と第３電磁開閉弁３６とを開くとともに、加圧ポンプ２２を駆動する。すると、ＲＯ濾過部６で精製された浄水が検査用配管２５に流れる。制御部５６は、この浄水の精製開始から所定時間、例えば３分が経過して不純物濃度が安定すると、第１不純物濃度センサ１８と第２不純物濃度センサ３０とからの信号に基づいてＲＯ濾過部６の逆浸透膜モジュール９・１０の不純物除去能力を測定する。
【００３３】
つまり、ＲＯ濾過部６の逆浸透膜モジュール９・１０は、水道水の濾過に伴なって劣化し、適当な時期に交換などのメンテナンスが必要であるが、前記劣化の度合いは、流量のみならず水道水内の不純物濃度などによっても変化する。そこで、営業時間の終了毎に逆浸透膜モジュール９・１０の不純物除去能力を測定して、逆浸透膜モジュール９・１０のメンテナンスを適正な時期に行なえるようにしている。
【００３４】
具体的には、制御部５６は、第１・２の不純物濃度センサ１８・３０の抵抗値の差に対応した不純物の除去率をマップとして記憶しており、第１・２の不純物濃度センサ１８・３０での測定結果から前記不純物の除去率を求める。制御部５６は、不純物の除去率が８０％以下になると、表示パネル５５にその旨を表示する。
【００３５】
また、制御部５６は、不純物の除去率が８０％を越えていても、第２不純物濃度センサ３０での抵抗値とマップとに基づいて求めた浄水中の不純物濃度が所定値、例えば１１ｐｐｍを越えると、表示パネル５５にその旨を表示する。この場合、水の抵抗値は、不純物濃度が同じでも水温が高くなると小さくなるため、制御部５６は、水温センサ１７からの温度信号に応じて第２不純物濃度センサ３０の測定値を補正する。
【００３６】
制御部５６は、前記測定の完了後、第１電磁開閉弁１６と第２電磁開閉弁２９と第３電磁開閉弁３６とを閉じるとともに、加圧ポンプ２２を停止する。
【００３７】
（第２実施例）  図４は本発明の第２実施例の浄水装置を示している。第１実施例は、２つの給水部２・２で同時に２つのペットボトル３に浄水を供給できるようにするため、前処理部５のマイクロフィルタ７・７と活性炭フィルタ８・８とを二対にするとともに、ＲＯ濾過部６の逆浸透膜モジュール９・１０を２つにした。
【００３８】
これに対して、第２実施例は、給水部２を１つにしたので、図４に示すごとく、前処理部５にマイクロフィルタ７と活性炭フィルタ８とを１つずつ設けるとともに、ＲＯ濾過部６の逆浸透膜モジュール９を１つにした。また、流水型殺菌装置２４に代えて殺菌フィルタ５８を設けるとともに、給水管２６の定流量弁４３を省略した。その他の点は、第１実施例と同じであるので説明を省略する。
【００３９】
第１実施例で給水管２６に定流量弁４３を設けたのは、２つの給水部２・２で同時に２つのペットボトル３・３に浄水を供給する際に、両ペットボトル３・３が均等のスピードで浄水が供給されるようにするためである。
【００４０】
営業時間になった直後に、ＲＯ濾過部６の逆浸透膜モジュール９・１０の不純物除去能力を測定してもよい。装置本体１の前面に、プリペイドカードや専用のＩＣカードなどを投入するカード投入口を設けてもよい。コイン投入口５２は、専用のコインが投入できるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】浄水装置の第１実施例の配管図
【図２】浄水装置の正面図
【図３】浄水装置の制御系のブロック構成図
【図４】浄水装置の第２実施例の配管図
【符号の説明】
【００４２】
４  主管
９・１０  逆浸透膜モジュール
１８  第１不純物濃度センサ
２５  検査用配管
２９  第２電磁開閉弁
３０  第２不純物濃度センサ
４５  給水口
５６  制御部
【図１】
2005095706.tif 000003
【図２】
2005095706.tif 000004
【図３】
2005095706.tif 000005
【図４】
2005095706.tif 000006